- 化学平衡
- 共20016题
在密闭容器中,可逆反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g);△H<0,当达到平衡而其它条件不变时,若改变下列条件:
(1)扩大容器体积,平衡______移动,c(NO2)将______,反应混合物的颜色将______.
(2)升高温度,平衡______移动,体系的压强______.
(3)加入催化剂,NO的物质的量如何变化?______,原因是______.
正确答案
解:可逆反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g);△H<0,该反应中,气体的化学计量数之和前后相等,反应放热,则
(1)由于反应前后气体的化学计量数之和相等,压强对平衡移动没有影响,但由于体积增大,气体的物质的量不变,所以反应物的浓度减小,反应混合物的颜色变浅,
故答案为:不;减小;变浅;
(2)由于反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,气体的物质的量不变,且容器的体积不变,根据PV=nRT可知,温度升高,压强增大,故答案为:向左移动;增大;
(3)催化剂只改变反应速率,但不改变平衡移动,所以加入催化剂对平衡移动无影响,NO的物质的量不变,
故答案为:不变;催化剂对平衡移动无影响.
解析
解:可逆反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g);△H<0,该反应中,气体的化学计量数之和前后相等,反应放热,则
(1)由于反应前后气体的化学计量数之和相等,压强对平衡移动没有影响,但由于体积增大,气体的物质的量不变,所以反应物的浓度减小,反应混合物的颜色变浅,
故答案为:不;减小;变浅;
(2)由于反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,气体的物质的量不变,且容器的体积不变,根据PV=nRT可知,温度升高,压强增大,故答案为:向左移动;增大;
(3)催化剂只改变反应速率,但不改变平衡移动,所以加入催化剂对平衡移动无影响,NO的物质的量不变,
故答案为:不变;催化剂对平衡移动无影响.
已知反应A2(g)+2B2(g)⇌2AB2(g)△H>0,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、升高温度,可以使所以反应的正逆反应速率加快,但是加快的程度不一样,故A错误;
B、可逆反应不能进行彻底,所以.1mol A2和0.2mol B2反应达到平衡时生成AB2的量会小于0.2mol,故B错误;
C、升高温度,化学平衡向着吸热方向进行,即正向进行,所以B的转化率增大,故C正确;
D、催化剂的催化特点:可以同等程度地改变正、逆反应速率,故D正确.
故选CD.
某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行反应Si(s)+4HCl(g)⇌SiCl4(g)+2H2(g);△H=-QkJ/mol(Q>0),下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、使用过量的HCl或降低温度都可以使化学平衡正向移动,从而提高Si的转化率,故A正确;
B、反应开始时Si为1mol,则达平衡时,Si的消耗量不足1mol,所以放出热量小于QkJ,故B错误;
C、若单位时间内生成xmolH2的同时,生成xmolHCl,则正逆反应速率不相等,不是平衡状态,如果是单位时间内生成xmolH2的同时生成2xmolHCl,则达到平衡状态,故C错误;
D、达到平衡后,若增大压强,则v正增大,v逆增大,平衡向正反应方向移动,故D错误.
故选A.
对于任何一个平衡体系,采取下列措施后,一定会使平衡移动的是( )
正确答案
解析
解:A、在反应中,加入一种故体反应物,固体量的增减不会引起化学平衡的移动,故A错误;
B、对于没有气体参加的反应,或是前后气体体积不变的反应,压强不会引起平衡的移动,故B错误;
C、任何化学反应一定伴随能量的变化,升高温度,化学平衡一定是向着吸热方向进行,故C正确;
D、使用催化剂只能改变化学反应的速率,不会引起化学平衡的移动,故D错误.
故选C.
(2015秋•新泰市校级月考)空气质量日报中有一项重要检测指标是SO2的含量,结合所学知识回答下列问题.工业制硫酸的过程中,SO2催化氧化的原理:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H<0
(1)某温度下,测得SO2(g)的平衡转化率(α)与体系总压强( p )的关系如上图所示.a、b两点对应的平衡常数K(a)______ K(b) (填“>”“<”或“=”,下同)SO3浓度c(a)______c(b) c点,反应速率υ(正)______υ(逆).
(2)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行,反应得到如下表中的两组数据:
①实验1从开始到反应达到化学平衡时,用去时间t 分钟,则υ(SO2)表示的反应速率为______,②温度T1大于T2的理由是______.
正确答案
解:(1)温度相同,平衡常数相同,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),正反应是气体体积减少的反应,所以增大压强,平衡正向移动,三氧化硫的浓度变大,所以c(a)小于 (b);c点在对应的压强下最终要达平衡状态,所以二氧化硫的转化率减小,反应逆向进行,所以υ(正)<υ(逆),故答案为:=;<;<;
(2)①由表中数据,v(O2)==
mol•L-1•min-1;
根据反应速率之比等于化学计量数之比,则v(SO2)=2v(O2)=2×mol•L-1•min-1=
mol•L-1•min-1,故答案为:
mol•L-1•min-1 ;
②实验2中,n(SO2)参加⇌(4-0.4)mol=3.6mol
n(O2)消耗=0.5n(SO2)=1.8mol
平衡时n(O2)=(2-1.8)mol=0.2mol,而实验1中n(O2)=0.8mol 而开始时反应物的起始量相等,实验1到实验2的过程,相当于平衡向正反应方向移动,根据平衡移动原理,降温能使平衡向正反应方向移动,即T1>T2,故答案为:反应放热,温度升高,平衡向左移动,反应物转化率低.
解析
解:(1)温度相同,平衡常数相同,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),正反应是气体体积减少的反应,所以增大压强,平衡正向移动,三氧化硫的浓度变大,所以c(a)小于 (b);c点在对应的压强下最终要达平衡状态,所以二氧化硫的转化率减小,反应逆向进行,所以υ(正)<υ(逆),故答案为:=;<;<;
(2)①由表中数据,v(O2)==
mol•L-1•min-1;
根据反应速率之比等于化学计量数之比,则v(SO2)=2v(O2)=2×mol•L-1•min-1=
mol•L-1•min-1,故答案为:
mol•L-1•min-1 ;
②实验2中,n(SO2)参加⇌(4-0.4)mol=3.6mol
n(O2)消耗=0.5n(SO2)=1.8mol
平衡时n(O2)=(2-1.8)mol=0.2mol,而实验1中n(O2)=0.8mol 而开始时反应物的起始量相等,实验1到实验2的过程,相当于平衡向正反应方向移动,根据平衡移动原理,降温能使平衡向正反应方向移动,即T1>T2,故答案为:反应放热,温度升高,平衡向左移动,反应物转化率低.
在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.9倍,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:mA(g)+nB(g)⇌pC(g),达到平衡后,温度不变,将气体体积压缩到,若平衡不移动,C的浓度为原来的2倍,当达到平衡时C的浓度为原来的1.9倍,则体积减小时平衡逆向移动,
A.体积缩小,相当于加压,平衡逆向移动,则m+n<p,故A错误;
B.由上述分析可知,平衡逆向移动,故B正确;
C.平衡逆向移动,A的转化率减小,故C错误;
D.平衡逆向移动,C的体积分数减小,但比原来的大,故D错误;
故选B.
(2013春•顺德区校级期中)高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=.恒容时,温度升高,H2浓度减小.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:平衡常数k=,所以该反应化学方程式应为CO2+H2
CO+H2O.
A、温度升高,正逆反应都增大,故A错误;
B、恒容时,温度升高,H2浓度减小,平衡向正反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为吸热反应,即该反应的焓变为正值,故B正确;
C、恒温恒容下,增大压强,如果是加入稀有气体的话,各物质浓度没有变,所以平衡不移动,此时各物质的浓度不会变化,若增大二氧化碳浓度,H2浓度一定减小,若中等CO或水的浓度,H2浓度一定增大,故C错误;
D、平衡常数k=,所以该反应化学方程式应为CO2+H2
CO+H2O,故D错误.
故选B.
运用化学知识解决生产、生活中的有关问题备受关注.请回答下列问题:
(1)已知水存在如下平衡:H2O⇌H++OH-△H>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显碱性,选择方法是______.
A.向水中加入NaHSO4固体 B.向水中加Na2CO3固体
C.加热至100℃[其中c(H+)=1×10-6 mol•L-1]D.向水中加入NH4Cl固体
(2)常温下,浓度均为0.1mol•L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表;
上述盐溶液中的阴离子,结合H+能力最强的是______,根据表中数据,浓度均为0.01mol•L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是______(填编号).
A.HCN B.HClO C.CH3COOH D.H2CO3
(3)实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯.当400mL 1mol•L-1的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO2时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______.
(4)实验室中采用惰性电极模拟工业上电解饱和食盐水的过程:
①写出C1电极上发生反应的电极反应式______.
②当C2电极上产生112mL(标准状况)气体时(假设气体完全逸出,溶液体积不变),烧杯中溶液的pH=______.(Kw=10-14)
正确答案
B
CO32-
C
C(Na+)>C(CO32-)>C(OH-)>C(HCO3-)>C(H+)
2Cl--2e-═Cl2↑
13
解析
解:(1)A.向水中加入NaHSO4固体,硫酸氢钠溶解后电离出氢离子,抑制水电离,且溶液中C(H+)>C(OH-),溶液呈酸性,故错误;
B.向水中加Na2CO3固体,碳酸钠是强碱弱酸盐能水解,碳酸根离子和氢离子结合生成碳酸氢根离子,从而促进水电离,导致溶液中C(OH-)>C(H+),溶液呈碱性,故正确;
C.水的电离是吸热反应,加热至100℃,促进水电离,溶液C(OH-)=C(H+),溶液呈中性,故错误;
D.向水中加入NH4Cl固体,氯化铵水解,铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨,从而促进水电离,导致溶液中C(H+)>C(OH-),溶液呈酸性,故错误;
故选B;
(2)越容易水解的盐,越容易结合氢离子,相同浓度的钠盐溶液,pH越大则盐的水解程度越大,所以最易水解的盐是碳酸钠,所以最容易结合氢离子的阴离子是CO32-;浓度相同的酸稀释相同的倍数后,酸性越强的酸其pH变化越大,HCN、HClO、CH3COOH、H2CO3四种酸的酸性大小顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN,所以溶液的pH变化最大的是醋酸,故选C;
故答案为:CO32-;C;
(3)400mL 1mol•L-1的NaOH的物质的量=1mol/L×0.4L=0.4mol,标准状况下4.48LCO2的物质的量==0.2mol,所以氢氧化钠和二氧化碳反应方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,溶液中碳酸根离子水解而使溶液呈碱性,即C(OH-)>C(H+),溶液中氢氧根离子有两个来源,一个是碳酸根离子水解,一个是碳酸氢根离子水解,碳酸氢根离子只是碳酸根离子水解,所以C(OH-)>C(HCO3-),碳酸根离子水解程度大于水电离出氢离子程度,所以溶液中C(HCO3-)>C(H+),
故溶液中各离子浓度大小顺序是C(Na+)>C(CO32-)>C(OH-)>C(HCO3-)>C(H+);
故答案为:C(Na+)>C(CO32-)>C(OH-)>C(HCO3-)>C(H+);
(4)①根据图片知,C1电极是阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑,故答案为:2Cl--2e-═Cl2↑;
②C2电极上氢离子放电生成氢气,氢气的物质的量==0.005mol,
H2----------2H+--------2OH-1mol 2mol 2mol
0.005mol 0.01mol 0.01mol
所以溶液中氢氧根离子的物质的量浓度==0.1mol/L,则溶液中氢离子浓度=
=10-13mol/L,所以溶液的pH=13,
故答案为:13.
在相同温度下,有相同体积的甲、乙两容器,甲容器中充入1g N2和1g H2,乙容器中充入2g N2和2g H2.下列叙述中,错误的是( )
正确答案
解析
解:在相同温度下,有相同体积的甲、乙两容器,且保持体积不变,加入氮气和氢气发生的反应为:N2+3H2=2NH3,反应是气体体积减小的放热反应,甲容器中和乙容器中相比,乙容器中压强大于甲,反应速率快,氢气转化率增大;
A、乙容器中压强大于甲,反应速率快,故A正确;
B、甲容器中充入1g N2和1g H2,乙容器中充入2g N2和2g H2,平衡后氮气浓度乙大于甲,故B正确;
C、乙容器中压强大于甲,反应速率快,氢气转化率增大,故C正确;
D、乙容器中压强大于甲,反应速率快,氢气转化率增大,平衡混合气中H2的体积分数:甲>乙,故D错误;
故选D.
(2015秋•雅安校级月考)在一个1L的密闭容器中,加入2mol A和1mol B,发生下列反应:2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(s),达到平衡时,C的浓度为1.2mol•L-1.
(1)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,则平衡______移动(填“向正反应方向”或“向逆反应方向”或“不”).
(2)维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍是1.2mol•L-1的是______.
A.4mol A+2mol B
B.3mol C+1mol D
C.2mol A+1mol B+1mol D.
正确答案
解:(1)缩小容器体积,相当于增大压强,由于该反应为气体体积不变的反应,所以增大压强,化学平衡不移动,
故答案为:不;
(2)根据等效平衡,把各物质都换算成方程式左边的物质,与初始加入的2molA和1molB相等即可,
A.4mol A+2mol B 与初始2mol A和1molB不同,不属于等效平衡,故A错误;
B.3molC+l mol D换算成A、B,则A、B浓度分别为2mol、1mol,与初始浓度相同,故B正确;
C.2mol A+1mol B+1mol D,由于D为固态,不影响化学平衡,则与原反应中2mol A和1molB互为等效平衡,达到平衡时C的浓度仍然为1.2mol/L,故C正确;
故答案为:BC.
解析
解:(1)缩小容器体积,相当于增大压强,由于该反应为气体体积不变的反应,所以增大压强,化学平衡不移动,
故答案为:不;
(2)根据等效平衡,把各物质都换算成方程式左边的物质,与初始加入的2molA和1molB相等即可,
A.4mol A+2mol B 与初始2mol A和1molB不同,不属于等效平衡,故A错误;
B.3molC+l mol D换算成A、B,则A、B浓度分别为2mol、1mol,与初始浓度相同,故B正确;
C.2mol A+1mol B+1mol D,由于D为固态,不影响化学平衡,则与原反应中2mol A和1molB互为等效平衡,达到平衡时C的浓度仍然为1.2mol/L,故C正确;
故答案为:BC.
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